Устройство для низкотемпературных механических испытаний материалов Советский патент 1981 года по МПК G01N3/18 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ

1

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для низкотемпературных механических испытаний материалов.

Известно устройство для низкотемпературных механических испытаний материалов, содержащее криостат, размещенные в нем опорную трубу, тягу, установленную внутри опорной трубы, и захваты образца материала. Опорная труба и тяга выполнены сплощными из нержавеющей стали 1.

Недостатком этого устройства является большой расход хладагента из-за высокой теплопроводности опорной трубы и тяги при низких температурах.

Цель изобретения - сокращение расхода хладагента.

Указанная цель достигается тем, что опорная труба и тяга выполнены каждая вдоль их оси из двух частей, а устройство снабжено закрепленными между частями опорной трубы и тяги проставками, проводящими тепло в радиальном направлении, и непроводящими - в осевом.

Проставки могут быть выполнены в виде набора чередующихся скрепленных между собой пластин, выполненных из теплопроводного и нетеплопроводного материалов.

Устройство может быть снабжено размещенным в криостате кольцевым экраном, установленным с зазором по отнощению к проставкам.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство содержит криостат 1, в котором размещены опорная труба, выполненная из двух частей 2 и 3, установленная внутри опорной трубы тяга, выполненная из двух частей 4 и 5, и захваты 6 и 7 образца 8. Между частями 2 и 3 опорной трубы установлена проставка 9, а между частями 4 и 5 тяги - проставка 10. Проставки 9 и 10 являются термоизоляторами в осевом 15 направлении и проводниками тепла в радиальном направлении. Они выполнены в виде набора чередующихся скрепленных между собой, например, посредством клеевого соединения пластин, выполненных из теплопроводного и нетеплопроводного материалов. Материалом для нетеплопроводных пластин может быть, например, стеклопластик толщиной 1,5-2,5 мм, а одна из поверхностей пластины покрыта теплопроводным слоем меди толщиной 0,05-0,16мм. Сопрягаемые с проставкой 10 части 4 и 5 тяги выполнены в виде перекрещивающихся между собой замкнутых рамок 11 и 12, перфорированных отверстиями. Проставки 9 и 10 охвачены с зазором а кольцевым экраном 13, закрепленным на внутренней поверхности криостата 1. Опорная труба и тяга выполнены так, что между проставкой 9 и рамками 11 и 12 имеется зазор б, а между рамками 11 и 12 и проставкой 10 - зазор в. Для заливки жидкого хладагента устройство снабжено трубой 14, а для удаления паров хладагента за пределы криостата 1 - выхлопным патрубком 15.

Устройство работает следующим образом.

При заливке хладагента через трубу 14 его холодные пары на пути к выхлопному патрубку 15 проходят через зазоры а, б и в, охлаждая все конструктивные элементы опорной трубы и тяги, а также проставки 9 и 10. Экран 13 направляет поток холодных паров к трубе 2 и проставкам 9 и 10, вследствие чего обеспечивается высокая интенсивность их охлаждения. За счет хорошей теплопроводности в радиальном направлении, проставки 9 и 10 очень быстро охлаждаются по всей толщине, в результате ускоряется процесс температурной и размерной стабилизации проставок 9 и 10 и сокращается время подготовки устройства к работе, так как быстрее наступает момент, когда проставки становятся наиболее эффективными термоизоляторами, надежно отсекающими тепло, идущее по частям 2 и 4 опорной трубы и тяги, соответственно, к жидкому хладагенту.

После того, как криостат 1 заполнен хладагентом, образец 8 нагружают перемещением части 4 тяги вверх, усилие на захват 7 при этом передается от части 4 тяги через рамки 11 и 12 и через установленную между ними проставку 10. От нижнего конца образца 8 усилие передается через захват 6 на часть 3 опорной трубы. При этом перфорированные отверстия рамок 11 и 12, охватывающих проставку 10 с зазором в,

обеспечивают к ней хорощий доступ для холодных паров хладагента.

Таким образом, проставки 9 и 10 надежно отделяют тепловые потоки, идущие к жидкому хладагенту, тем самым уменьщая

интенсивность его испарения, и, следовательно, его расход в процессе испытания.

Формула изобретения

механических испытаний материалов, содержащее криостат, размещенные в нем опорную трубу, тягу, установленную внутри опорной трубы, и захваты образца материала, отличающееся тем, что, с целью сокращения расхода хладагента, опорная труба и тяга выполнены каждая вдоль их оси из двух частей, а устройство снабжено закрепленными между частями опорной трубы и тяги продтавками, проводящими тепло

в радиальном направлении и непроводящими - в осевом.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 519556, кл. G 01 N 3/18, 1976 (прототип) .